НПАОП 0.00-7.05-97Методика оцінки технічного стану та безпеки обладнання і трубопроводів, що працюють в середовищі хлору

7.4. Випробування на твердість слід виконувати у відповідності з вимогами державних стандартів (ГОСТ 22761-77, 22762-77).

7.5. Твердість повинна визначатись як середнє арифметичне значення не менше трьох вимірів на одному і тому ж місці.

7.6. При отриманні незадовільних результатів випробування слiд повторити. Якщо при повторному випробуванні одержано показники, що не задовольняють встановленим нормам, необхідно шляхом додаткових вимірів виявити розміри дільниці із зміненими показниками.

7.7. При випробуваннях на твердість основного металу та зварних швів можна побічно оцінити такі характеристики, як умовна границя плинності, границя міцності.

При цьому границя міцності визначається згiдно з ГОСТ 22761-77, границя плинності визначається визначається згiдно з ГОСТ 22762-77.

8. ДЕФЕКТОСКОПІЯ

8.1. Всі посудини та апарати, що знаходяться в експлуатації і під-лягають оцінці залишкової працездатності згідно з даною Методикою, піддаються дефектоскопії.

8.2. Дефектоскопія здiйснюється з метою виявлення в основному металі та зварних з’єднаннях нещільностей різного походження i виду, визначення їх місцезнаходження та умовних розмірів.

8.3. Вибір методу дефектоскопії проводять спеціалісти, якi виконують обстеження.

Об’єм контролю встановлюють індивідуально для кожного об’єкту у відповідності з задачами обстеження та з урахуванням таких даних: марка сталі, температура, тиск та склад робочого середовища, кон-структивнi особливостi, вид ремонтних робіт, гідравлічнi та пневматичнi випробування з використанням методу акустичної емісії (або без нього), результати візуального огляду та вимірів товщини стінки елементів конструкції.

8.4. Контроль здiйснюється за температури навколишнього повітря i поверхні металу 5-40оС. Допускається проведення контролю за межами вказаного інтервалу температур за умов урахування температурної зміни параметрів контролю та захисту оператора від дїї температури.

8.5. Поверхні виробів, пред’явлені для контролю, повинні бути очищені від бруду, окалини, іржі, бризків металу, фарби, шпатлівки, а також інших інородних речовин та при необхідності оброблені механічно до шершавості, яка вимагається вибраним методом дефектоскопії.

Роботи проводить власник обладнання.

8.6. Спеціалісти, що проводять дефектоскопію, на кожний об’єкт складають схему розташування дільниць контролю з зазначенням їх геометричних розмiрiв та відстанi від основних конструктивних еле-ментів.

8.7. При виявленні на дільниці контролю дефектів, що підлягають фіксації, результати контролю оформляють у вигляді ескізу-дефек-тограми з додержанням i зазначенням масштабу. Виявлені розша- рування металу фіксуються на окремій дефектограмі з зазначенням умовних розмірів та прив’язкою до конструктивних елементів корпусу, а також позначаються на зовнішній поверхні корпусу кернуванням.

8.8. Ультразвуковій дефектоскопії або магнітопорошковому контролю, або кольоровій дефектоскопії піддаються зварні з’єднання, локальні пошкодження поверхні (забоїни, вм’ятини, задири, сумнівні дефекти типу розшарувань, плен, тріщин, осередки корозії).

При цьому увага звертається на місця концентрації напружень (перетин поздовжніх та кільцевих зварних швів, місця приварки бандажів поблизу поздовжнього шва, місця приварки стропових пристроїв, забоїни, задири, вм’ятини), корозійні пошкодження внутрішньої поверхні на межі розподілу двох фаз.

8.9. Ультразвуковий контроль здiйснюється згідно з ГОСТ 14782-86, ОСТ 26-2044-87. Порядок проведення УЗ контролю контейнерів рідкого хлору надан у додатку 2.

8.10. Акустико-емісійний контроль об’єкту проводиться згідно з РД-03-131-97 з додержанням вимог додатку 3.

8.11. Кольорова дефектоскопія проводиться з додержанням вимог

ОСТ 26-5-88.

8.12. Магнітопорошковий контроль проводиться з додержанням вимог ГОСТ 21105-87.

8.13. Радiографiчний контроль проводиться з додержанням вимог ГОСТ 7512-83, ГОСТ 20426-82 та ОСТ 26-11-03-86.

8.14. При органiзацiї та проведеннi робiт неруйнiвними методами контролю слiд додатково до вимог стандартiв виконувати вимоги:

правил техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживачів;

правил безпеки та виробничої санітарії для операторів ультра- звукової дефектоскопії;

санітарних правил при проведеннi рентгенівської дефектоскопії;

санітарних правил з ізотопної дефектоскопії;

норм радіаційної безпеки ( НРБ-76);

основних санітарних правил роботи з радіоактивними речовинами та іншими джерелами іонізуючих випромінювань (ОСП 72-80);

правил безпеки при транспортуванні радіоактивних речовин (ПБТРР-73).

9. МЕТАЛОГРАФІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ

9.1. Макро- та мікроструктурні дослідження проводять з метою аналізу змін структури, визначення характеру дефектів та корозії, які можуть виникати в процесі експлуатації та впливати на властивості металу.

9.2. При мікроструктурних дослідженнях використовують оптичні, електронно-фрактографічні та рентгеноструктурні методи.

9.3. Металографічні дослідження проводять безпосередньо на об’єкті обстеження за допомогою переносних металографічних приладів, методом “вiдбиткiв” (додаток 4) або на зразках (шліфах), вирізаних із заготoвок (темплетів) металу у разі проведення лабораторних досліджень.

Якщо вирізають з об’єкту дослідження заготовки або темплети, то приготування шліфів здiйснюють за загальноприйнятою методикою з подальшим повним металографічним дослідженням.

9.4. Металографічні дослідження включають:

якісне та кількісне визначення неметалічних включень згiдно з

ГОСТ 1778-70;

дослідження макро- і мікроструктури основного металу, металу шва та навколошовної зони, а також зварних з’єднань двошарових сталей згiдно з ОСТ 26.1379-76;

визначення величини зерна згiдно з ГОСТ 5639-82;

визначення бала структурних складових згiдно з ГОСТ 8233-56;

визначення глибини зневуглецьованого шару згiдно з ГОСТ 1763-68;

визначення характеру та глибини корозійного враження металу;

визначення мікротвердості структурних складових.

Об’єм проведення металографічних досліджень вибирається фахів- цями, якi виконують обстеження.

9.5. Результати металографічних досліджень необхідно додавати до технічного висновку.

10. ХІМІЧНИЙ АНАЛІЗ МЕТАЛУ І ПРОДУКТІВ

КОРОЗІЇ

10.1. Хімічний аналіз металу проводиться у випадку, відсутностi в паспорті даних про марку матеріалу.

10.2. Для визначення хімічного складу металу необхідно використо-вувати зразки, пiдготовленi для механічних випробувань. Якщо зразки для механічних випробувань не вирізають, то використовують стружку масою 3 г на кожний елемент, що визначається. Відбір та підготовку проб проводять згідно з ГОСТ 7565-81.

10.3. Хімічний склад металу визначають спектральним, атомно-абсорбційним та хімічним методами.

10.4. Хімічний аналіз сталей здiйснюється згідно з ГОСТ 22536.0-87; хімічний склад легованих та високолегованих сталей визначають згідно з ГОСТ 12344-88, ГОСТ 12345-88, ГОСТ 12346-78, ГОСТ 12347-77, ГОСТ 12348-78, ГОСТ 12349-83, ГОСТ 12350-78, ГОСТ 12351-81, ГОСТ 12352-53, ГОСТ 12353-78, ГОСТ 12354-81, ГОСТ 12355-78, ГОСТ 12356-81.

10.5. При необхідності проводиться аналіз продуктів корозії.

10.6. Результати хімічного аналізу необхiдно додавати до технічного висновку.

11. ВИЗНАЧЕННЯ МЕХАНІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК

МЕТАЛУ В ЛАБОРАТОРНИХ УМОВАХ

11.1. Лабораторні випробування металу проводять у таких випадках:

при відсутності даних про вихідні механічні властивості металу;

при значних корозійних пошкодженнях;

при появі тріщини у різних місцях корпусу;

при дії надмірно високих навантажень.

11.2. Зразки для визначення механічних характеристик металу виготовляють із заготовок (темплетів), вирізаних із елементів конст- рукції. Темплети повинні містити в собі зварний шов.

11.3. Місця та способи вирізки темплетів у кожному конкретному випадку визначають фахiвцi, якi проводять обстеження.

11.4. Розміри темплетів залежать від типу та кількості зразків, необ-хідних для проведення механічних випробувань, але вони повинні бути такими, щоб забезпечити мінімальні залишкові напруження при наступ- ній заварці місця темплетів.

11.5. Обов’язкові види механічних випробувань такi:

розтяг при кімнатній температурі (у відповідності з ГОСТ 1497-84),

ударний згин при кімнатній температурі (у відповідності з ГОСТ 9454-78).

11.6. Необхідність інших механічних випробувань встановлюють фахiвцi, якi проводять обстеження.

11.7. Для кожного виду випробувань необхiдно підготувати не менше трьох зразків основного металу та п’яти зразків зварного з’єднання.

11.8. До виготовлення зразків пред’являються такі вимоги:

напрям вирізки зразків вибирається із умов навантаження посу- дини,

технології одержання матеріалу, а також у відповідності з технічними умовами на металопродукцію;

технологія виготовлення зразків не повинна суттєво впливати на структурний стан, а також викликати наклеп;

для позначеної серії випробувань технологія виготовлення одно- типних зразків повинна бути однаковою;

нагрівання зразка при його виготовленні не повинно викликати структурних змін та фізико-хімічних перетворень в металі;

поверхня робочої частини після механічної обробки повинна бути в зоні вимірів гладкою та однорідною і не мати слідів тріщин, корозії, кольорів мiнливостi та інших дефектів;

заключні технологічні операції по чистовій обробці (тонке точіння, шліфування, полірування та припуски на них) повинні зводити до мінімуму деформацію поверхні зразка (наклеп), повинні бути видалені зазубрини на голівках i бокових гранях зразка;

забороняється правити або рихтувати зразки.

11.9. Механічні випробування основного металу та зварних з’єднань здiйснюють при кімнатній температурі. У разі необхідності отримання механічних характеристик при підвищених або понижених темпе- ратурах слід керуватися такими стандартами:

ГОСТ 9651-84 при випробуваннях на статичний розтяг за під- вищених температур;

ГОСТ 11150-84 при випробуваннях на статичний розтяг за зни- женних температур.

12. ВИЗНАЧЕННЯ ДЕФОРМАЦІЙНО-СИЛОВОЇ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБ’ЄКТУ

12.1. Побудова деформаційно-силової характеристики дозволяє визначити механічні характеристики металу.

12.2. Iндикатор годинникового типу ИЧ-10 (з ціною поділки 0,01 мм) використовують як датчик переміщення. Його встановлюють в спеціальне пристосування, що кріпиться до металоконструкції.

12.3. Переміщення вимірюється в середньому перерізі оболонки в

трьох точках, рівномірно розташованих по колу, та в одній точці днища.

12.4. При випробуваннях апарат навантажують та розвантажують внутрішнім тиском. Установлюють такі ступені навантажень:

при навантаженні - 0; 0,2Р; 0,4Р; 0,6Р; 0,8Р; Р;

при розвантаженні - 0,8Р; 0,6Р; 0,4Р; 0,2Р; 0,

де Р - робочий тиск в апараті.

12.5. На кожній ступені навантаження реєструються показники всіх індикаторів. Реєстрація спостережень при випробуванні повторюється не менше трьох разів.

12.6. За отриманими значеннями будують графік залежності між навантаженнями і деформаціями (рис. 1) та визначають деформаційно-силовi характеристики досліджуваного об’єкту.

Побудова деформаційно-силової характеристики

д

P,ÌÏà

1,0

1

0,8

2

0,6

0,4

1 - навантаження

0,2



 , ìì

Рис. 1

Одержана деформаційно-силова характеристика дозволяє визна- чити границю пропорційності та границю плинності матеріалів:

13. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ВИЗНАЧЕННЯ НАПРУЖЕНЬ,

ДЕФОРМАЦІЙ, ПЕРЕМІЩЕНЬ ТА ЗУСИЛЬ

13.1. Напруження, деформації та переміщення експериментально визначають із застосуванням тензометрiї, поляризаційно-оптичного або інших методів. При виборі методу потрібно показати відповідність його можливостей завданням та умовам вимірювань.

13.2. Вимірювання деформацій i переміщень необхідно проводити в умовах, що встановлені., контролюються та реєструються при дії силових i температурних навантажень у відповідності із заданими режимами.

13.3. Тензометрiя є одним із основних експериментальних методів дослідження напруженого стану конструкції при вивченні поведінки натурного об’єкту в період його експлуатації. Цей метод використовується в широкому діапазоні деформацій та температур при дії на об’єкти статичних, квазистатичних та динамічних навантажень.

13.4. Типи тензорезисторів повинні вибиратися з урахуванням мети та умов експерименту.

Тензорезистори, що приклеюються, складаються із елементу, чутливого до деформації, тонкої плівки, що являється ізолятором та несучою основою для чутливого елементу, та контактних площинок для приєднання вивідних проводів.

Для вимірювань, при яких невідомі величини головних деформацiй та їх напрям, використовують триелементні розетки із орієнтацією елементівв 60 и 45о.

13.5. Для досліджень слід використовувати тензорезистори, що випускаються серійно на вітчизняних (або зарубіжних) підприємствах, пройшли перевiрочний контроль та мають паспорт з їх метрологічними характеристиками. При використанні нестандартних тензорезисторів слід вказувати в звітах метрологічні характеристики тензорезисторів та методики, за якими вони визначені.

13.6. Засоби захисту тензорезисторів від агресивних середовищ та механічних пошкоджень не повинні впливати на метрологічні характеристики тензорезисторів i спотворювати напружений стан досліджуваного елемента.

13.7. Всі прилади, що використовуються для вимірювань деформацій, повиннi проходити метрологічну перевiрку з періодичністю, яка регламентується технічною документацією на прилад.

13.8. Реєстрація спостережень при випробуванні об’єкту дослід- ження на кожному ступені навантаження повторюється не менше трьох разів.

13.9. Головні деформації  1 і  2 та їх напрям визначаються виміряними деформаціями.

13.10. Головні напруження  1 і  2 визначаються за головними деформаціями  1 і  2 в точках вимірів за формулами:

для плоского напруженого стану

для одноосного напруженого стану

Мінімальні дотичні напруження визначають за допомогою формули

В формулах (13.1) - (13.3) - модуль поздовжньої пружності,- коефіцієнт Пуассона, - модуль зсуву, - деформації зсуву.

13.11. Для вимірювання деформацій та переміщень можливе використання індикаторів годинникового типу ИЧ-10 з ціною поділки 0,01 мм. Точність показань подібних приладів достатня для оцінки переміщень в досліджуваних точках обладнання.

14. ОЦІНКА ЗАЛИШКОВОЇ ПРАЦЕЗДАТНОСТІ

14.1. Визначення залишкової працездатності експлуатованого облад-нання базується на вирішенні задачі индивідуального прогнозування граничного стану та залишкового ресурсу з метою встановлення безвідказного терміну служби за заданими умовами експлуатації.

14.2. При встановленні залишкового ресурсу повинен бути забезпе-чений нормативний запас для переходу об’єкта в граничний стан.

14.3. Граничний стан об’єкта характеризується критерієм граничного стану. В залежності від умов експуатації для одного і того ж об’єкту мо-жуть бути встановлені два і більше критеріїв. Ними можуть служити межі допустимих значень деяких характеристик об’єкта.

14.4. До характеристик об’єкта слід віднести:

розрахункову товщину стінки;

допустимi значення тривалої міцності при прогнозуванні залиш-кового ресурсу;

допустиме число циклів навантаження від тиску, стіснення тем-пературних деформацій або інших видів;

наявність, вид та кількість дефектів матеріалу об’єкта;

зміна фізико-механічних характеристик нижче значень, вказаних в нормативно-технічній документації;

ступінь корозійного зносу об’єкту, характер та види корозійних по-шкоджень.

14.5. Розрахунки за граничним станом дозволяють виявити запас міцності конструкції. Метод розрахунку за граничним станом виби- рається організацією, що виконує розрахунок. При цьому слід розрізняти три види граничних станів:

за несучою здатнiстю (міцнiстю, стійкiстю, витривалiстю при перемінних напруженнях);

за розвитком надмірних деформацій (місцевих пластичних дефор- мацій, прогинів, перекосів тощо);

за утворенням i розкриттям тріщин.

14.6. Iз закінченням ви.значеного залишкового ресурсу у випадку, якщо об’єкт досяг граничного стану, він повинен бути тимчасово або остаточно вилучений із експлуатації, або для нього необхідно встановити новий залишковий ресурс за результатами комплексного обстеження технічного стану у відповідності з положенням даної Методики, у цьому випадку експлуатація його можлива при знижених параметрах.

15. ОФОРМЛЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ОБСТЕЖЕННЯ

Результати комплексного обстеження та виконаних досліджень оформлюють згiдно з ДНАОП 1.3.00-8.02-93 у вигляді технічних висновків на кожний об’єкт з додатками, що містять матеріали обстеження, або науково-технічного звіту, складеного у відповідності з ГОСТ 7.32-91.

Технічні висновки додаються до паспорту.

Додаток 1

Продовження додатку 1